火试金法测定金精矿中银含量的不确定度评定

刘芬奇

（山西紫金矿业有限公司，山西 忻州 034302）

因对金精矿中各种金属元素测量存在一定误差，所测定的数值不能精确的程度[1]。测定金精矿中银含量的不确定度是当前社会大众所能接受的定量测量结果中的一个有说服力的参考数据。一般情况下可将不确定度的组分分为两类，即A类和B类评定分量。矿物中样品质量相关测量统计数据分布得到的实验标准差值为A类评定分量，在总结以往经验基础上将假设的概率分布给出一定标准差为B类评定分量[3]。各种数据测量结果都可能存在不确定度，而不确定度的程度差异决定着金精矿测量结果的精确度。实验中不确定度测量步骤，评价测试方法及测量结果的不确定度，也是CNAL/AC01：2002标准对检测和校准实验室的要求，准确来说，如果未给出不确定度的测量数据，该实验过程和实验结果是不具备说服力[4]。近年来，文献报道了火试金重量法测定金精矿中金的不确定度评定[3]，而关于火试金重量法测定金精粉中银含量的不确定度评定很少，大都是火焰原子吸收测定银含量的不确定度评定的文献。本文根据文献[2]中的方法对金精粉中银的测定情况，讨论了样品质量、均匀程度以及配料处理等因素对测定银不确定度的影响，评定合成标准不确定度和扩展不确定度，为金精粉的贸易结算提供准确数据。

1 分析方法概述

试料经配料、熔融、获得适当质量的含有贵金属的铅扣与易碎性的熔渣。将铅扣放入已预热至900℃的灰皿进行灰吹得金、银合粒，加入硝酸除去银，剩余金粒经洗涤、烘干冷却后用电子天平感量，实验过程中加入的物料中含银量很低，不予考虑。

图1 电子天平

2 被测量值ω(Ag)与输入量的函数关系（数学模型）

式中：m合粒—称得金银合粒的质量（μg）；

m2—测得金粒的质量（μg）；

m1—称得金精粉的质量（g）；

1.01 —灰吹损失系数。

3 不确定度的来源

严格遵守金精矿测定原理，在整个实验过程中的不确定度分量有以下几种：

（1）待实验样品的称量的不确定度分量。

（2）金精矿样品所添加配料的不确定度分量。

（3）样品中银含量的称量的不确定度分量。

（4）金粒重量测定的不确定度分量。

图2 火试金法测定金精矿不确定度的流程

4 实际测定中的不确定度分量

4.1 矿物样品测定的标准不确定度

（1）应用电子天平后的测量标准不确定度分量。用电子天平进行测量将误差范围控制在±50mg，取其包含因子k=则其标准不确定度为：

（2）金精矿样品测定次数导致出现的不确定度分量。将称量好的矿物样品的质量测定十次，所得到的数据为如下（单位g）：15.002、15.001、14.998、15.002、15.000、14.999、15.001、14.999、15.001、15.002，平均值为X=15.001g：标准偏差S=0.0014g，在实际测定中，在重复性条件下，一般平行测定2次，则：

（3）金精粉样品称量引入的合成标准不确定度为：

则相对标准不确定度为：

4.2 对金精粉样品的配料及其均匀性进行不确定度分析

金精矿样品的配料及样品的均匀性会影响全过程的检测结果，经过9次的测量，对一种矿物样品的均匀性进行研究，及不确定度进行评定，对于同一种矿物样品中Ag含量的测定结果分别为（单位μg/g）：835.4、830.7、837.0、833.5、829.6、840.1、836.2、842.5、838.3，平均值（WAg）为835.9μg/g。使用极差法进行运算，此次实验的测定次数为n=9，查极差系数表，得极差系数为C=2.97[1]，由此得出 ：WN=WMAX-WMIN=842.5-829.6=12.9μg/g则标准不确定度为：

相对标准不确定度为：

4.3 称取金粒的标准不确定度

4.3.1 应用电子天平后金粒标准不确定度分量

经过测量所得出的标准不确定度分量为：

4.3.2 测定次数的重复性引入银粒样品不确定度分量

n次测量重复性引入的标准不确定度分量uA（mAu）属于A类不确定度分量[1]。对Au粒样品的质量进行9次平行测量，测得数据为（单位μg）：370.1、369.9、370.2、370.0、370.1、369.9、369.8、370.2、370.1平均值（mAu）为370.0μg。

采用贝塞尔公式计算其标准偏差，得：

则测量重复性引入得标准不确定度分量为：

故金粒称量得合成标准不确定度为：

相对标准不确定度为：

4.4 称重的不确定度

4.4.1 采用百万分之一电子天平测量

测量中应用电子天平，将误差范围控制在±0.2μg，0.2μg为区间半宽度，从均匀度方面研究，银含量因子k=，则电子天平标准不确定度分量为：

4.4.2 金精矿测定次数引入的标准不确定度分量

n次测量重复性引入的标准不确定度分量UA（m合粒）属于A类不确定度分量[1]。对合粒样品的质量进行9次平行测量，测得 数 据 为（ 单 位μg）：12.777、12.706、12.753、12.800、12.732、12.780、12.745、12.792、12.805平均值（mAu）为12.765mg。

采用贝塞尔公式计算其标准偏差，得：

则测量重复性引入得标准不确定度分量为：

故金粒称量得合成标准不确定度为：

相对标准不确定度为：

5 合成标准不确定度

采用火试金法对金精矿中所含银的不确定度进行测量，所得到的各项结果是相对独立的，则其合成相对标准不确定度为：

合成标准不确定度为：

6 扩展不确定度

取95%置信水平：

U(Ag)=KxUC(Ag)=4.52μg/g其中，k=2

7 测量结果及不确定度表达

金精粉中银含量的分析结果为ω(Ag)（835.9±4.52）g/t，k=2。

8 结论评价

依据GB/T7739.1-2007第8.0条规定此测量结果范围为500g/t～1000g/t对应的允许差为50g/t。